国家地震科技创新工程“透明地壳”计划发布华北地区高精度地壳模型
更新时间:2023-10-07 来源:中国地震局地球物理研究所
地壳模型对地震机理科学研究、地震监测预测预警业务、工程结构设计、资源和能源开发、社会公共安全等领域具有重要的应用价值。尤其在提升地震定位、强地面运动模拟、地震危险性分析的科学性和可靠性上发挥关键作用。
华北地区被巨厚沉积层覆盖,分布着广袤的断陷盆地以及郯庐断裂带、太行山断裂带等大型断裂带和大量的隐伏活动断裂带。历史上曾发生过1556年陕西华县8.0级、1668年山东郯城8½级、1679年三河-平谷8.0级、1976年唐山7.8级等大地震。由于巨厚沉积层和盆地构造特征会显著地放大地震的长周期地震动,对大型工程和结构可造成严重破坏。因此,国家地震科技创新工程“透明地壳”计划将获取高精度的地壳模型作为一项基础性和重要工作。
2016~2020年期间,国家地震科技创新工程“透明地壳”计划牵头单位中国地震局地球物理研究所,在华北地区组织开展了由830个宽频带台站组成的密集台阵的科学探测(ChinArray III),并利用高质量的地震观测资料研究获得了华北地区地壳结构模型。近期,地震科学国际数据中心(IESDC, http://www.esdc.ac.cn/class/9)组织发布了相关成果,具体包括:《华北克拉通及周缘地区P波速度模型》《华北克拉通中部地壳三维S波速度模型《华北地区瑞利面波速度结构》《华北克拉通中部沉积层厚度模型》《华北克拉通及周缘地区各向异性模型》《华北地区2011-2013年完全基于陆地重力观测数据构建的120阶时变重力场模型》等。
上述P波速度结构、S波速度结构、面波速度结构、沉积层厚度、各向异性、时变重力场等地壳模型,提供了数字化文件、模型说明,可直接用于地震监测预测预警和震害防御业务、地震机理科学研究、能源和资源开发应用等领域。未来以这些地壳模型为基础,采用开放科学模式,还可进一步获得更高分辨率和更为可靠的公共地壳模型,为未来进一步深化对深厚沉积层华北地区地震危险源风险源等识别工作等提供重要参考。
图1 华北地区沉积层厚度模型切片及其与Crust1.0模型的比较
(引自本批次发布的《华北克拉通中部沉积层厚度模型》,详见www.esdc.ac.cn/article/74)
图2 华北地区地壳S波速度在不同深度的扰动
(引自本批次发布的《华北克拉通中部地壳三维S波速度模型》,详见www.esdc.ac.cn/article/6)
图3 华北地区时变重力场模型
(引自本批次发布的《华北地区2011-2013年完全基于陆地重力观测数据构建的120阶时变重力场模型》,详见www.esdc.ac.cn/article/81)